精品解析:甘肃省武威第六中学2025-2026学年高二上学期第二次阶段测试物理试卷
2025-12-06
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内容正文:
武威六中教育集团2025-2026学年度第一学期第二次阶段性测试
高二年级物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对得5分,选对但选不全得3分,错选得0分)
1. 《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
2. 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分别握 A、B两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量低者( )
A. 电流表示数小 B. 电压表示数大
C. 电源的内电压大 D. 电源的输出功率小
3. 如图所示,带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点,在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b,因两球间的斥力,悬线与竖直方向夹角为,球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中细线对悬点O的拉力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大
4. 元件甲、乙的图像如图所示,倾斜虚线是曲线乙在交点处的切线。根据图中所给的坐标信息,分析下列说法正确的是( )
A. 甲、乙均为线性元件
B. 乙的电阻随电压的增大而减小
C. 当电压为U0时,甲的电阻为
D. 当电压为U0时,乙的电阻为
5. 目前我国家庭电动自行车保有量达到4亿辆,极大方便人们的短途出行,某品牌电动车锂电池的电压为60V、容量为20Ah,配套充电器的额定电压为60V、额定功率为300W,下列说法正确的是( )
A. 该电池的容量为储存的电能
B. 该电池储存的电能为1.2kW·h
C. 充电器在额定电压的充电电流为0.2A
D. 该电池充满电的最长时间为5h
6. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 油滴带正电,将向上运动
C. 电源的效率降低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
7. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,轴线上CO=DO=3R。一质量为m、电荷量为q的小球(用绝缘细线悬挂于悬点),受半球面产生的电场影响偏转θ角度静止于C点,已知静电力常量为,(若球C与半球面AB彼此不影响对方的电量分布)则半球面AB在D点产生的场强大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示,实线可能是未标明方向的电场线,也可能是等差等势线,虚线是一带正电粒子的运动轨迹,a、b是运动轨迹上的两点。若该带电粒子在运动过程中仅受静电力的作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子运动过程中,加速度的方向可能保持不变
B. 若实线为电场线,a点的电场方向指向左下方
C. 若实线为等势线,a点的电势低于b点的电势
D. 若实线为等势线,粒子在a点的动能小于在b点的动能
9. 如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,,,三点的电势分别为,,。下列叙述正确的是( )
A. 电场的方向为沿QO方向,电场强度大小为300V/m
B. OQ连线中点的电势与P点电势相等
C. 电子在P点的电势能比在Q点低3eV
D. 沿路径将电子从O点移动到Q点,电场力做的功为12eV
10. 在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )
A. 若小球能运动到处,则带电小球从0运动到的过程中所受电场力不变
B. 带电小球从运动到的过程中,电势能先减小后增大
C. 若该小球能运动到处,则初速度至少为
D. 若带电粒子在运动过程中的最大速度为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11. 如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻Rg=2000Ω,满偏电流Ig=200μA,电阻R1=100Ω,R2=400Ω,当使用A、B两个端点时,电流表的量程为I2,当使用A、C两个端点时,电流表的量程为I1,则I1为___________A,I2为___________A。
12. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度为_______,直径为______。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选______填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化,实验电路应选用下图中的______。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为 ______用、、等字母表示。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:______用本题中所给物理量表示。
三、计算题(本题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
13. 图甲电路中,电源电动势和内阻保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,改变的阻值,电压表与电流表示数变化关系如图乙,电表为理想电表。当滑片在、端时电流表示数分别为和。求:
(1)滑动变阻器最大阻值;
(2)电源电动势大小。
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处移到电场中的P点,需克服电场力做功,q在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处的电势为0。求:
(1)P点场强E的大小和方向
(2)P点的电势φP;
15. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,电荷量为e,M、N两端的电压为U0,偏转电场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为L0,偏转电场的电场强度。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3)P点到偏转电场右边界的距离。
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武威六中教育集团2025-2026学年度第一学期第二次阶段性测试
高二年级物理试卷
一、选择题(本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对得5分,选对但选不全得3分,错选得0分)
1. 《汉书》记载“姑句家矛端生火”,表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图,则四点中电势最高的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场线的性质:沿电场线方向,电势逐渐降低。观察图中电场线,可判断电场线方向(假设从电势高处指向低处)。比较a、b、c、d四点,d点位于电场线“上游”,沿电场线方向电势依次降低,即d点电势高于c点,c点高于b点,b点高于a点。因此电势最高的是d点。
故选D。
2. 如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分别握 A、B两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量低者( )
A. 电流表示数小 B. 电压表示数大
C. 电源的内电压大 D. 电源的输出功率小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于脂肪不容易导电,所以当脂肪含量较低时,接在电路中的电阻较小,根据闭合电路欧姆定律
可知,越小,越大,电流表的示数越大,故A错误;
BC.根据闭合电路的欧姆定律可知,电源的内电压
结合上述分析可知,电路中的电流增大,则电源的内电压增大,结合串联电路特点可知,电压表的示数
则可知,电压表的示数减小,故B错误,C正确;
D.由于外电路的电阻与电源内阻的大小关系未知,因此无法判定电源输出功率的变化情况,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,带正电的小球a固定在绝缘墙壁上的P点,在P点正上方的O处用绝缘细线悬挂另一带电小球b,因两球间的斥力,悬线与竖直方向夹角为,球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中细线对悬点O的拉力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】以小球b为对象,其受力如图所示
根据相似三角形可得
球b由于漏电而向下摆动少许后重新平衡,在此过程中由于重力、长度和均不变,则细线拉力大小不变;可知细线对悬点O的拉力保持不变。
故选C。
4. 元件甲、乙的图像如图所示,倾斜虚线是曲线乙在交点处的切线。根据图中所给的坐标信息,分析下列说法正确的是( )
A. 甲、乙均为线性元件
B. 乙的电阻随电压的增大而减小
C. 当电压为U0时,甲的电阻为
D. 当电压为U0时,乙的电阻为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,甲为线性元件,乙不是线性元件,故A错误;
B.根据欧姆定律可得,由题图可知,乙的电阻随电压的增大而增大,故B错误;
CD.由题图可知,当电压为U0时,甲的电阻为
乙的电阻为,故C正确,D错误。
故选C。
5. 目前我国家庭电动自行车保有量达到4亿辆,极大方便人们的短途出行,某品牌电动车锂电池的电压为60V、容量为20Ah,配套充电器的额定电压为60V、额定功率为300W,下列说法正确的是( )
A. 该电池的容量为储存的电能
B. 该电池储存的电能为1.2kW·h
C. 充电器在额定电压的充电电流为0.2A
D. 该电池充满电的最长时间为5h
【答案】B
【解析】
【详解】A.电池容量通常以安时(Ah)为单位,表示电荷量,而非储存的电能。电能需用电压乘以容量(单位:Wh),故A错误。
B.电池储存的电能为,故B正确。
C.充电电流由,故C错误。
D.充电时间最短为电能,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 油滴带正电,将向上运动
C. 电源的效率降低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
【答案】C
【解析】
【详解】AB.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与向下的重力且二力平衡,由题图可知,电容器内部电场方向向下,所以油滴带负电,当滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流增大,即电流表示数变大,路端电压减小,所以R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,即电压表示数变小,电容器内场强减小,油滴所受电场力小于重力,将向下运动,故AB错误;
C.电源的效率为
当滑片向b端移动时,其阻值减小,外电阻R减小,电源的效率降低,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
可得
若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则有
故D错误。
故选C。
7. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示,在半球面AB上均匀分布正电荷,电荷量为Q,球面半径为R,CD为通过半球顶点与球心O的轴线,轴线上CO=DO=3R。一质量为m、电荷量为q的小球(用绝缘细线悬挂于悬点),受半球面产生的电场影响偏转θ角度静止于C点,已知静电力常量为,(若球C与半球面AB彼此不影响对方的电量分布)则半球面AB在D点产生的场强大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设半球面AB在D点产生的场强大小为E1,在C点产生的场强大小为E2,根据平衡条件得
补齐右半球,D点的合场强为
解得
故选D。
8. 如图所示,实线可能是未标明方向的电场线,也可能是等差等势线,虚线是一带正电粒子的运动轨迹,a、b是运动轨迹上的两点。若该带电粒子在运动过程中仅受静电力的作用,下列说法正确的是( )
A. 粒子运动过程中,加速度的方向可能保持不变
B. 若实线为电场线,a点的电场方向指向左下方
C. 若实线为等势线,a点的电势低于b点的电势
D. 若实线为等势线,粒子在a点的动能小于在b点的动能
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于该电场不是匀强电场,粒子受到的电场力方向发生变化,所以粒子运动过程中,加速度的方向发生变化,故A错误;
B.粒子受到的电场力方向位于轨迹的凹侧,若实线为电场线,由于粒子带正电,所以a点的电场方向沿着电场线指向左下方,故B正确;
CD.若实线为等势线,根据电场线与等势线垂直,可知电场方向垂直等势线向下,根据沿电场方向电势逐渐降低,可知a点的电势高于b点的电势;根据可知,粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,则粒子在a点的动能小于在b点的动能,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,匀强电场的方向平行于O、P、Q三点所在的平面,三点的连线构成一个直角三角形,∠P是直角,,,三点的电势分别为,,。下列叙述正确的是( )
A. 电场的方向为沿QO方向,电场强度大小为300V/m
B. OQ连线中点的电势与P点电势相等
C. 电子在P点的电势能比在Q点低3eV
D. 沿路径将电子从O点移动到Q点,电场力做的功为12eV
【答案】AD
【解析】
【详解】A.QO间的电势差为12V,将QO分成4等份,每份的电势差为3V,如图所示
若A点的电势为9V,则OA的长度为3cm,AQ的长度为1cm,根据几何关系可知,。故PA所在的直线为9V等势线,电场线沿QO方向从Q指向O,电场强度的大小为,故A错误;
B.根据匀强电场等差等势面的特点,OQ连线的中点电势为
小于P点的电势,故B错误;
C.将电子从P移动到Q点,电场力做功,电场力做正功,电势能减小,故电子在P点的电势能比在Q点高3eV,故C错误;
D.电场力做功与路径无关,只与始末位置有关,故,故D正确。
故选AD。
10. 在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场,其电势随x坐标值的变化图线如图所示。一质量为m,带电量为q的带正电小球(可视为质点)从O点以初速度沿x轴正向移动。下列叙述正确的是( )
A. 若小球能运动到处,则带电小球从0运动到的过程中所受电场力不变
B. 带电小球从运动到的过程中,电势能先减小后增大
C. 若该小球能运动到处,则初速度至少为
D. 若带电粒子在运动过程中的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由于φ-x图象的斜率等于电场强度,则可知小球从O运动到x1的过程中,场强不变,由
F=qE
知,粒子所受电场力保持不变,故A正确;
B.正电荷在电势高处电势能大,则小球从x1运动到x3的过程中,电势不断减少,正电荷的电势能不断减少,故B错误;
C.若该小球能运动到x4处,则必须能运动到x1处,若小球恰好能运动到x1处,初速度v0最小,从x=0到x1处,根据动能定理得
得
故C错误;
D.当带电粒子运动到x3处时,电场力做正功最大,粒子的速度最大,从x=0到x3处,根据动能定理得
qφ0=mvm2-mv02
由题意
得最大速度为
故D正确。
故选AD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,共16分。)
11. 如图所示是有两个量程的电流表,已知表头的内阻Rg=2000Ω,满偏电流Ig=200μA,电阻R1=100Ω,R2=400Ω,当使用A、B两个端点时,电流表的量程为I2,当使用A、C两个端点时,电流表的量程为I1,则I1为___________A,I2为___________A。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]当使用A、B两个端点时,表头与R2串联后再与R1并联,可得
当使用A、C两个端点时,R2与R1串联后再与表头并联,可得
代入数值解得
12. 某同学对一阻值约为的金属丝的电阻率进行了测定,先利用刻度尺测量金属丝的长度,再用螺旋测微器测量金属丝直径,然后用伏安法测出金属丝的电阻,最后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。
(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的长度和直径,测量结果如图甲、乙所示,该工件长度为_______,直径为______。
(2)实验室提供的器材有:
A.电压表(量程,内阻约)
B.电流表(量程,内阻约)
C.电流表(量程,内阻约)
D.滑动变阻器()
E.电源(输出电压恒为)、开关和导线若干
实验时电流表应选______填器材前的字母序号。
(3)为使通过待测金属丝的电流能从开始变化,实验电路应选用下图中的______。
A. B.
C. D.
(4)实验中测得金属丝电阻为,长度为,直径的平均值为,则该金属材料电阻率的表达式为 ______用、、等字母表示。
(5)若已知电压表的读数为,内阻为,电流表的读数为,内阻为,根据第(3)问中所选电路,写出真实值的计算表达式:______用本题中所给物理量表示。
【答案】(1) ①. 10.220 ②. 5.900##5.899##5.901
(2)B (3)A
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
[1]该工件长度为
[2]直径为
【小问2详解】
由于金属丝电阻为,电源输出电压为,则电路最大电流 ,则电流表选。
故选B。
【小问3详解】
因为,所以电流表采用外接法,金属丝的电流能从开始变化,则滑动变阻器采用分压式接法,故A选项符合题意。
故选A。
【小问4详解】
根据电阻定律,整理得。
【小问5详解】
由题意可知通过金属丝的真实电流为 ,故
三、计算题(本题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)
13. 图甲电路中,电源电动势和内阻保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关,改变的阻值,电压表与电流表示数变化关系如图乙,电表为理想电表。当滑片在、端时电流表示数分别为和。求:
(1)滑动变阻器最大阻值;
(2)电源电动势大小。
【答案】(1)50Ω (2)6V
【解析】
【小问1详解】
定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片位于b端时,滑动变阻器接入的阻值最大,总电阻最大,电流最小,根据乙图可知最小电流为0.1A,此时电压表的示数为5V,则滑动变阻器最大阻值为
【小问2详解】
设电源电动势为E,内阻为r,定值电阻的阻值为R0,当滑动变阻器的滑片在b端时,根据闭合电路欧姆定律有
当滑片位于a端时,电路中的电流为0.6A,只有R0接入电路,根据闭合电路欧姆定律有
解得电源电动势大小
14. 将带电荷量的点电荷,从无限远处移到电场中的P点,需克服电场力做功,q在P点受到的电场力是,方向向右。规定无限远处的电势为0。求:
(1)P点场强E的大小和方向
(2)P点的电势φP;
【答案】(1)2×103N/C,方向向右
(2)200V
【解析】
【小问1详解】
P点场强E的大小
方向与正电荷受力方向相同,向右。
【小问2详解】
从无限远处移到电场中的P点,则
因
可知P点的电势
15. XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,可用于对多种病情的探测。某种XCT机原理示意图如图所示。M、N之间是加速电场,虚线框内为匀强偏转电场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知电子的质量为m,电荷量为e,M、N两端的电压为U0,偏转电场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为L0,偏转电场的电场强度。忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)电子刚进入偏转电场时的速度大小;
(2)电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向的夹角;
(3)P点到偏转电场右边界的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理有
解得电子刚进入偏转电场时的速度大小为
【小问2详解】
电子在偏转场中,根据牛顿第二定律
解得
电子在偏转场运动的时间为
则电子出偏转场时在竖直方向的分速度为
设电子束射出偏转电场时速度方向与水平方向夹角为,可得
联立解得
【小问3详解】
设P点到偏转电场右边界的距离L,电子在偏转场的偏转位移
电子束射出偏转电场时速度反向延长将交于水平位移的中点,由相似三角形可知
联立解得
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